FANUC 0I 系统数控铣床宏编程实例

FANUC 0I 系统数控铣床宏编程实例 1特殊曲线轮廓零件的编程 零件的轮廓加工，既包括简单几何轮廓零件的加工，又包括特殊曲线几何轮廓零件的加工。 对于由直线和圆弧组成的简单几何轮廓零件的加工，编程人员可直接用零件图上给定的已知条件，或经过简单的数学计算，可获得基点坐标值，直接编写出零件的加工程序。 对于特殊曲线轮廓零件的编程，采用一般的编程方法，通常编程人员计算量较大，有时并不能得到某些基点的精确坐标，这是在编程过程中的难点所在，对于这一类特殊曲线轮廓零件的加工，这里仅介绍轮廓曲线的方程式为已知时，可采用宏程序编程的方法，既大大减小了计算量，又具有一定的通用性，在工程中具有一定的适应性。 1.1 椭圆形零件的轮廓编程 (1)零件图分析 如图5-1所示，编制一个宏程序加工椭圆的外轮廓。毛坯尺寸φ110×40mm.材料为45钢。已知椭圆的长半轴为50mm，椭圆短半轴为40mm,加工椭圆轮廓的高度为20mm. 图5-1 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用三爪自定心夹盘装夹，工件坐标系原点设定在工件上 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面中心处。 2)变量设定 #1=(A) *椭圆长半轴长 #2=(B) *椭圆短半轴长 #3=(C) *椭圆轮廓的高度 #4=(I) *四分之一圆弧切入的半径 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 3)刀具选择 φ20平底立铣刀 (3)参考程序 主程序: O0511; G28 G91 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1511 A50. B40. C20. I20. D10. H0. Q2. F300.; M05; M03; 子程序: O1511; G00 X0. Y-[#2+#4]; *定位到起刀点上方 WHILE[#11GT-#3] DO1; *当#11,-#3时，循环1继续 #11=#11-#17; *铣刀Z方向的坐标值 Z#11; *Z向快速进刀到#11处 G01G41 X#4 D01 F#9; *加入刀具半径左补偿 G03 X0. Y-#2 R#4 F#9; *圆弧切入到椭圆起点 #12=-90.; *椭圆角度自变量赋初值 WHILE[#12GT-450.] DO2; *当#12>-450.时，循环2继续 *角度#12减0.5度 #12=#12-0.5; #21=#1*COS[#12]; *角度#12时的椭圆X方向坐标值 *角度#12时的椭圆X方向坐标值 #22=#2*SIN[#12]; G01 X#21 Y#22; *椭圆加工 END2; *循环2结束 G03 X-#4 Y-[#2+#4] R#4; *圆弧切出 G00 G40 X0.; *取消刀具半径补偿 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *刀具返回初始平面 M99; *程序结束返回 (4)本题回顾: 1.2角度线段的轮廓编程 (1)零件图分析; 如图5-2所示，编制一个宏程序加工角度线段的形外轮廓。 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 2)变量设定 3)刀具选择 (3)参考程序 )本题回顾 (4 1.3正多边形零件的轮廓编程 (1)零件图分析 如图5-3所示，编制一个宏程序加工标准正六边形外轮廓。毛坯尺寸φ100×40mm，材料为45钢。已知正六边形的内切圆半径40mm，正六边形的轮廓高度为20mm。 -3 图5 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用三爪自定心夹盘装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 2)变量设定 #1=(A) *正N边形的边数 #2=(B) *正N边形的内切圆半径 #3=(C) *正N边形的高度 #4=(I) *四分之一圆弧切入的半径 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 3)刀具选择 φ20平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序: O0513; G28 G91 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1513 A6. B40. C20. I10. D10. H0. Q2. F300.; M05; M30; 子程序; O1513; #10=360/#1; *正N边形的圆心角 #5=#2+#7; *初始刀位点到原点距离 #6=#5/COS[#10/2]; *刀具运动轨迹的正N边形外接圆半径 G00 X#4 Y-[#5+#4]; *快速移至四分之一圆弧起刀点 Z[#11+1.]; *快速下降至当前加工平面#11+1.处 WHILE[#11GT-#3] DO1; *当#11>#3时，循环1继续 #11=#11-#17; *铣刀Z方向的坐标值 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *Z向直线插补到当前加工深度 G03 X0. Y-#5 R#4 F#9; *四分之一圆弧切入 #12=0; *刀具加工的边数赋初值 WHILE[#12LT#1] DO2; *当#12<#1时，循环2继续 #20=-[90+#10/2]-#12*#10; *刀具与圆心连线和X轴所成夹角 #21=#6*COS[#20]; *刀具中心X坐标值 #22=#6*SIN[#20]; *刀具中心Y坐标值 *沿轮廓走刀 G01 X#21 Y#22 F#9; #12=#12+1; *加工边数加1 *结束循环2 END2; X0.; *G01到X0. G03 X-#4 Y-[#5+#4] R#4 F[2*F#9]; *四分之一圆弧切出 G01 X#4; *G01走刀到X#4 END1; *结束循环1 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束返回 (4)本题回顾: 1.4SIN曲线形零件的轮廓编程 (1)零件图分析 如图5-4所示，编制一个宏程序加工其外形轮廓。毛坯尺寸80mm×60mm×25mm,材料为45钢。零件外轮廓由直线、椭圆弧及正弦曲线构成，已知椭圆长半轴长30mm，短半轴长20mm， 正弦曲线方程为Y=10xsin(πx/30)，轮廓加工厚度为8mm。 Y=10xsin(πx/30) 图5-4 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 2)变量设定 加工椭圆时: #1=(A) *椭圆长半轴长 #2=(B) *椭圆短半轴长 #3=(C) *椭圆轮廓高度 #7=(D) *铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 #24=(X) *椭圆中心X坐标 #25=(Y) *椭圆中心Y坐标 加工正弦曲线时: #1=(A) *正弦曲线的振幅 #3=(C) *正弦曲线轮廓高度 #7=(D) *铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 #24=(X) *正弦中心X坐标 #25=(Y) *正弦中心Y坐标 3)刀具选择 Φ16平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序: O0514; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y-4; G43 H01 Z3.; G01 Z0. F100.; M98 P41514; G00 Z30.; G65 P2514 X0. Y-3 D8. H0. Q2. F300. A30. B20. C8.; G65 P3514 X-30. Y1 D8. H0. Q2. F300. A10. C8.; M05; G91 G28 Y0.; M30; 子程序(加工矩形四边): O1514; G91 G01 Z-2.0 F100.; G90 Y-3 F360.; X-40.; Y3; X40.; Y-3; X0.; Y-4; M99; 子程序:(加工椭圆): O2514; G52 X#24 Y#25; *在椭圆中心处建立局部坐标系 G00 X0. Y0.; *快速移动到局部坐标系零点位置 Z[#11+1.]; *快速下降至当前加工平面#11+1.处 WHILE[#11GT-#3] DO1; *当#11>-#3时，执行循环1 #11=#11-#17; *铣刀Z方向的坐标值 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *Z向直线插补到当前加工深度 #12=0; *椭圆角度自变量赋初值 WHILE[#12LE180.] DO2; *当#12?180时，执行循环2 #21=#1*COS[#12]; *角度#12时的椭圆X方向坐标值 #22=#2*SIN[#12]; *角度#12时的椭圆Y方向坐标值 G01 G41 X#21 Y#22 D01 F#9; *加入刀具补偿沿椭圆轮廓走刀 #12=#12+0.5; *角度#12加0.5度 END2; *结束循环2 G00 G40 X0. Y0.; *取消刀补 END1; *结束循环1 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 G52 X0. Y0.; *取消局部坐标系 M99; *程序结束返回 加工正弦曲线) 子程序( O3514; G52 X#24 Y#25; *在正弦曲线起点处建立局部坐标系 WHILE[#11GT-#3] DO1; *当#11>-#3时，执行循环1 G00 X-20. Y-20.; *快速移动到局部坐标系X-1 Y0.位置 *快速下降至当前加工平面#11+1.处 Z[#11+1.]; #11=#11-#17; *铣刀Z方向的坐标值 *Z向直线插补到当前加工深度 G01 Z#11 F[0.2*#9]; #12=0; *正弦曲线角度自变量赋初值 WHILE[#12LE60.] DO2; *当#12?60时，执行循环2 #21=#12; *角度#12时的正弦曲线X方向坐标值 #22=10*SIN[180.*#12/30]; *角度#12时的正弦曲线Y方向坐标值 G01 G41 X#21 Y#22 D01 F#9; *加入刀补沿正弦曲线轮廓走刀 #12=#12+0.5; *角度#12加0.5度 END2; *结束循环2 G91G01 G40 X10. Y10.; *取消刀补 G00 G90 Z3.; *快速提刀至当前加工平面#11+3.处 END1; *结束循环1 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 G52 X0. Y0.; *取消局部坐标系 M99; *程序结束返回 (4)本题回顾: 本课题中工件轮廓由正弦曲线和椭圆弧构成，这两条曲线的编程是本题的难点之一。 另一关键点所在是在加工正弦曲线时刀具半径值的选择。 在工程技术中，有时需要考虑曲线的弯曲程度，常用曲线的曲率和曲率半径来对其弯曲程度进行描述。本例中，为避免在正弦曲线加工过程中因刀具半径过大而造成零件轮廓的干涉现象，需对正弦曲线曲率半径最小处(即正弦曲线波峰、波谷处)的曲率半径进行计算， 从而选择正确的刀具半径值。 下面对曲线的曲率半径的计算过程作简单的介绍: 工程上，用曲率K表示曲线的弯曲程度。K越大，则表示曲线的弯曲程度越大;K越小，则表示曲线的弯曲程度越小。 若已知曲线方程y=f(x),而有曲率的近似计算公式K?,y〞, 而曲率半径ρ表示在曲线上该点的曲率圆的半径值，ρ=1/K 本例中，正弦曲线Y=10xsin(πx/30)，在波峰(X=15处)、波谷(X=45处)曲率K最大，即曲率半径ρ最小。 2?,y〞,= π/90 计算这两点处K ρ=1/K?9.128(mm) *曲率最大处的最大曲率半径值 为避免在加工过程中的干涉现象，所选刀具的半径值必须小于曲率最大处的最大曲率半径值9.128mm，所以本例在加工过程中选用Φ16mm平底立铣刀。 加工矩形 椭圆弧加工 正弦曲线的加工 2孔的零件编程 2.1按环形规律分布的孔系零件编程 (1)零件图分析 如图5-5所示，编制一个宏程序加工沿圆周均匀分布的孔群。圆周的半径为30mm，起始角为15?，间隔为30?，钻孔个数为7，圆的中心坐标为(80，60)。 图5-5 2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 工件坐标系原点设定在距圆心在X方向-80mm，Y方向-60mm的位置。 2)变量设定 #1=(A) *第一孔的角度A #2=(B) *增量角B #4=(I) *圆半径I #9=(F) *进给速度 #11=(H) *孔数 #18=(R) *安全平面高 #24=(X) *圆心在坐标系下的X坐标值 #25=(Y) *圆心在坐标系下的Y坐标值 #26=(Z) *孔深 3)刀具选择 A3中心钻 (3)参考程序: 主程序: O0521; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1521 X80. Y60. Z-8. R3. F100. A1 B30. I30. H7.; M05; M30; 子程序 O1521; #3=1; *孔序号计数值(即从第一个孔开始) WHILE[#3LE#11] DO1; *当#3?#11时，循环1继续 #5=#1+[#3-1]*#2; *第#3个孔对应的角度 #6=#24+#4*COS[#5]; *第#3个孔中心X的坐标值 #7=#25+#4*SIN[#5]; *第#3个孔中心Y的坐标值 G99 G81 X# 6Y#7 Z#26 R#18 F#9; *G81加工第#3个孔并返回R平面 #3=#3+1; *孔序号#3递增1 END1; *循环1结束 G00 G80 Z30.; *取消固定循环并返回初始平面 M99; *程序结束返回 (4)本题回顾: 工程上经常会使用一些按环形规律(如圆弧)均匀分布的联接孔，而这些孔在零件图上往往是不直接给出每个中心点坐标值的，在编程过程中，需要逐点计算。即使可以采用极坐标编程，若圆心不在原点上，计算量也会很大，因此增加了编程人员的工作量，使用时也不太方便。 本例中采用宏程序编程，即大大减少了计算量，又具有一定的通用性和适应性。 2.2按平行四边形规律分布的孔系零件编程 (1)零件图分析 如图5-6所示，编制一个宏程序加工按平行四边形规律分布的孔系零件。已知各孔横向孔距为20mm，纵向孔距为25mm，与X轴夹角为20?，与Y轴夹角为10?，第一孔的中心坐标值为(40，30)。 图5-6 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 工件坐标系原点设定在距第一孔在X方向-40mm，Y方向-30mm的位置。 2)变量设定 #1=(A) *矩阵孔横向中心连线的夹角 #2=(B) *矩阵孔横向与纵向中心线夹角角度 #4=(I) *矩阵孔的行数 #5=(J) *矩阵孔的列数 #6=(K) *矩阵孔的横向中心距 #7=(D) *矩阵孔的纵向中心距 #9=(F) *进给速度 #18=(R) *安全平面高 #24=(X) *圆心在坐标系下的X坐标值 #25=(Y) *圆心在坐标系下的Y坐标值 #26=(Z) *孔深 3)刀具选择 φ10钻头 (3)参考程序: 主程序: O0522; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; S900 M03; G65 P1522 X40. Y30. Z-1 R3. F100. A20. B60. I4. J K20. D2; M05; M30; 子程序: O1522; G52 X#24 Y#25; *在第一行第一孔处建立局部坐标系 G17 G68 X0. Y0. R#1; *以孔1-1为中心坐标系旋转#1角度 G00 X0. Y0.; *快速移动到局部坐标系零点位置 #10=1; *行数赋初值 WHILE[#10LE#4] DO1; *当#10?#4时，循环1继续 #11=1; *列数赋初值 WHILE[#11LE#5] DO2; *当#10?#5时，循环2继续 IF[[#10AND1] EQ0] GOTO10; *如果#10为偶数时，跳转至N10 奇数行孔的X坐标值 #21=#6*[#11-1]+#7*[#10-1]*COS[#2]; * #22=#7*[#10-1]*SIN[#2]; *奇数行孔的Y坐标值 *无条件转移到N20 GOTO20; N10 #21=#6*[#5-#11]+#7*[#10-1]*COS[#2]; *偶数行孔的X坐标值 #22=#7*[#10-1]*SIN[#2]; *偶数行孔的Y标值 N20 G99 G81 X#21 Y#22 Z#26 R#18 F#9; *G81方式钻孔 #11=#11+1; *#11递增1 END2; *结束循环2 #10=#10+1; *#10递增1 END1; *结束循环1 G00 G80 Z30.; *取消固定循环并提刀到初始平面 G69; *取消坐标系旋转 G52 X0. Y0.; *取消极坐标系 G00 X0. Y0.; *快速移动到原坐标系零点 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 工程上有些孔是按平行四边形(或矩阵)规律分布的，如果行数和列数不多时，可采用增量值重复编程。但当行数或列数较多时，用增量值编程较为复杂，可采用宏程序编程，使程序简洁、省时，并具有一定的通用性和适应性。 本例加工过程中，为节省加工时间，减少空走刀路线，需考虑钻孔过程中的走刀路线。本题选择的为行走刀路线，即H- H-……- H- H- H-……H- H- H-……1112152514113112 - H- H-……- H。(其中H表示第i行第j列上的孔) ij152541 在工程上有些孔群的孔的行数、列数、行距、孔距是多样的，在此将最短路线的计算过程作以简单介绍，使读者在加工此类孔群时的路线选择有所参照。 i——孔群行数 j——孔群列数 k——横向孔距 d——纵向孔距 H——第i行第j列上的孔 ij 横向折返走刀的距离S=i*(j-1)*k+(i-1)*d 1 纵向折返走刀的距离S=j*(i-1)*d+(j-1)*k 2 S- S= [i*(j-1)*k+(i-1)*d]-[j*(i-1)*d+(j-1)*k] 12 =[(i-1)*(j-1)]*[k-d] 因为i、j均大于1，所以 当k=d时，S=S两种方式距离相等; 12 当k>d时，S>S纵向折返走刀距离短，优先选择; 12 当k#2时，循环1继续 #11=#11-#17; *#11递减#17 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *直线插补当前加工平面 #10=#1/2-#7; *刀具中心在内腔中X正方向移动最大距离 #20=FIX[#10/#8]; *#10除以跨度并上取整 #12=#20; *#20赋值给#12 WHILE[#12GE1] DO2; *当#12?1时，循环2继续 #21=#10-#12*#8; *下一点X方向坐标值 G01 X#21 F[0.8*#9]; *直线插补到#21 G03 I-#21 F#9; *逆时针圆弧插补 #12=#12-1.; *#12递减1 END2; *循环2结束 G01 Y-#8; *直线插补到四分之一圆弧起点处 G03 X#10 Y0. R#8 F#9; *四分之一圆弧切入 I-#10; *当前层最后一刀逆时针圆弧插补 G91 X-#8 Y#8 R#8; *四分之一圆弧切出 G90 G01 X0. Y0. F[3*#9]; *直线插补到坐标系零点 END1; *循环1结束 G00 Z30. ; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 3.2椭圆形零件的内腔编程 (1)零件图分析 如图5-10所示，编制一个宏程序加工椭圆形零件的内腔。毛坯为100mm×100mm×25mm，材料为45钢。已知椭圆的长半轴长40mm，短半轴长32mm，椭圆长半轴与X轴成45?夹角，深度15mm。 图5-10 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本例为椭圆形零件的内腔加工，在工程上虽然常见，但本题的难点在于椭圆的长轴与X轴成45?夹角，为使程序简洁，在编制宏程序时采用旋转坐标系指令G68。 加工方式为:使用平底立铣刀，每次从中心下刀，向X正方向走一段距离，逆时针走椭圆，采用顺铣方式。为避免最后一刀垂直进刀产生刀痕，最后一刀加工时采用四分之一圆弧切入、切出的方式，切出后返回中心，进给至下一层，直至达到预定深度。 2)变量设定 #1=(A) *椭圆长半轴长 #2=(B) *椭圆短半轴长 #3=(C) *椭圆内腔深度 #4=(I) *椭圆长半轴与X轴夹角 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *每次加工深度 #24=(X) *椭圆中心X坐标值 #25=(Y) *椭圆中心Y坐标值 3)刀具选择 φ20平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序: O0532; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; S1200 M03; G65 P1532 X50. Y50. A40. B32. C1 I4 D10. H0. Q1. F200.; M05; M30; 子程序: O1532; G52 X#24 Y#25; *在椭圆中心建立局部坐标系 G68 X0. Y0. R#4; *坐标系旋转#4 G00 X0. Y0.; *快速移动到局部坐标系零点 Z[#11+2.]; *快速移动到#11+2.面 #8=1.6*#7; *跨度设为刀具半径的1.6倍 WHILE[#11GT#3] DO1; *当#11>#3时，循环1继续 #11=#11-#17; *#11递减#17 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *直线插补当前加工平面 #5=#1-#7; *刀具中心在内腔中X正方向移动最大距离 #10=#2-#7; *刀具中心在内腔中Y正方向移动最大距离 #20=FIX[#10/#8]; *#10除以跨度并上取整 #12=#20; *#20赋值给#12 WHILE[#12GE1.] DO2; *当#12?1.时，循环2继续 #21=#5-#12*#8; *每圈需移动的椭圆的长半轴目标值 #22=#10-#12*#8; *每圈需移动的椭圆的短半轴目标值 G01 Y#22 F[0.8*#9]; *直线插补到当前位置 #13=90.; *#13赋值90. WHILE[#13LE450.] DO3; *当#13?450.时，循环3继续 #27=#21*COS[#13]; *椭圆上一点的X坐标值 #28=#22*SIN[#13]; *椭圆上一点的Y坐标值 以G01逼近加工椭圆 G01 X#27 Y#28 F#9; *#13=#13+0.5; *#13递增0.5 *循环3结束 END3; #12=#12-1.; *#12递减1. END2; *循环2结束 G01 X0. Y0. F[3*#9]; *回局部坐标系零点 G41 X#2 D01; *加入刀具半径补偿 G03 X0. Y#2 R#2 F#9; *四分之一圆弧切入 #14=90.; *#14赋值90. N10 #29=#5*COS[#14]; *最后一刀椭圆上一点的X坐标值 #30=#10*SIN[#14]; *最后一刀椭圆上一点的Y坐标值 G01 X#29 Y#30 F[0.8*#9]; *以G01逼近加工椭圆每层的最后一刀 #14=#14+0.5; *#14递增0.5 IF[#14LE450.] GOTO10; *如果#14?450.，跳转至N10 G03 X-#2 Y0. R#2 F[3*#9]; *四分之一圆弧切出 G01 G40 X0. Y0.; *取消刀补 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 G69; *取消坐标系旋转 G52 X0. Y0.; *取消局部坐标系 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 3.3顶点圆角过渡的正多边形零件的内腔编程 (1)零件图分析 如图5-11所示，编制一个宏程序加工正六边形形零件的内腔。毛坯为100mm×100mm×25mm，材料为45钢。已知正六边形内接圆直径为70mm，倒圆角为15mm，深度15mm。 图5-11 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本例为正六边形零件的内腔加工，加工方式为:使用平底立铣刀，每次从中心下刀四分之一圆弧切入，逆时针走正六边形并倒圆角，采用顺铣方式。切出后返回中心，进给至下一 层，直至达到预定深度。 粗加工中，铣正六边形至φ69的圆形内腔，具体程序见3.1中程序，在此不做重复编 写。 精加工中，铣正六边形内腔至预定尺寸。 2)变量设定 #1=(A) *正N边形边数 #2=(B) *正N边形内切圆半径 度 #3=(C) *正N边形内腔深#4=(I) *过渡圆角的半径值 立铣刀半径 #7=(D) *平底 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *每次加工深度 #18=(R) *四分之一圆弧切入、切出半径值 3)刀具选择 φ20平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序: O0533; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; S1200 M03; G65 P1533 A6. B3 C1 I1 D10. H0. Q1.5 R10. F200.; M05; M30; 子程序: O1533; #10=360./#1; *正N边形圆心角 #5=#2-#7; *内切圆半径值与刀具半径值的差值 #6=#5/COS[#10/2]; *正N边形的外接圆半径值 #8=#4-#7; *过渡圆角半径值与刀具半径值的差值 G00 X#18 Y[#5-#18]; *快速移动到起刀点上方 Z[#11+2.]; *快速移动到#11+2.面 WHILE[#11GT-#3] DO1; *当#11>#3时，循环1继续 #11=#11-#17; *#11递减#17 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *直线插补至当前Z面 *四分之一圆弧切入 G03 X0. Y#5 R#18 F#9; #12=0.; *#12赋初值(表示刀具已加工边数) WHILE[#12LT#1] DO2; *当#12<#1时，循环2继续 #20=90.+#10/2+#12*#10; *任一点的角度值 #21=#6*COS[#20]; *轮廓上一点X坐标值 #22=#6*SIN[#20]; *轮廓上一点Y坐标值 G01 X#21 Y#22 R#8 F#9; *以G01沿正六边形轮廓走刀并倒圆角 #12=#12+1.; *#12递增1. END2; *循环2结束 G01 X0.; *直线插补至X0.位置 G03 X-#18 Y[#5-#18] R#18 F[3*#9]; *四分之一圆弧切出 G01 X#18; *回到圆弧起刀点 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 4斜面类零件的编程 4.1圆形零件的外斜面编程 (1)零件图分析 如图5-12所示，编制一个宏程序加工圆台侧面。已知圆台大端直径80mm，小端直径40 mm,圆台高度25mm。 图5-12 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用三爪自定心夹盘装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 由于圆台侧面的毛坯余量过大，所以粗加工时不能采用由下至上的逐层爬升的方式加工，而采用由上至下等高粗铣削的加工方式。精加工时采用由下至上的逐层爬升的方式加工。 2)变量设定 (粗加工) #1=(A) *外圆台面大端半径 #2=(B) *外圆台面小端半径 #3=(C) *外圆台面高度 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量#11每次递增量 (精加工): #1=(A) *外圆台面大端半径 #2=(B) *外圆台面小端半径 ) *外圆台面高度 #3=(C #7=(D) *球头铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量#11每次递增量 #18=(R) *四分之一圆弧切入半径 3)刀具选择 粗加工采用φ20的平底立铣刀，精加工采用φ12的球头铣刀。 (3)参考程序: 主程序: O0541; G91 G28 Z0.; G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; S1200 M03; G65 P1541 A40. B20. C2 D10.H0.Q2.5 F240.; M05; M00; *手动换刀 G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H02 Z30.; S2500 M03; G65 P2541 A40. B20. C2 D6.H0.Q2.5 R10. F240.; M05; M30; 子程序: (粗加工) O1541; #4=ATAN[#1-#2]/[#3]; *用反正切求圆台侧面与垂直面夹角 #5=#1+#7; *起刀点与圆心距离 #8=1.6*#7; *刀具跨度 G00 X[#5+1.] Y0.; *快速移动到起刀点位置 Z[#11+1.]; *快速下刀到#11+1处 WHILE[#11GT#3] DO1; *当#11>#3时，循环1继续 #11=#11-#17; *#11递减#17 #10=#2+#7-#11*TAN[#4]; *刀具与侧面接触时刀心距轴线距离 #20=FIX[[#5-#10]/#8]; *加工余量除以跨度，并上取整 G01 Z#11 F[0.2*#9]; *直线插补到#11 #12=#20; *#20赋值给#12 WHILE[#12GE0] DO2; *当#12?0时，循环2继续 #21=#10+#12*#8; *刀具下一点X方向坐标值 G01 X#21 F[0.8*#9]; *直线插补到#21 G02 I-#21 F#9; *圆弧插补 #12=#12-1.; *#12递减1 END2; *循环2结束 G91 G01 Z2.; *用增量编程直线插补提刀2mm G90 G00 X#5; *绝对编程快速移动至#5 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 子程序: (精加工): O2541; #4=ATAN[#1-#2]/[#3]; *用反正切求圆台侧面与垂直面夹角 #5=#7*[1-COS[#4]]; *刀具半径与刀具半径和#4余弦值乘积的差 #6=#7*[1-SIN[#4]]; *刀具半径与刀具半径和#4正弦值乘积的差 #8=#1+#7; *起刀点与圆心距离 #10=#3+#5/TAN[#4]; *Z方向刀具加工的距离 #20=#10+#6; *起刀点Z方向位置与Z=0面距离 G00 X[#8+#18] Y#18; *快速移动到四分之一圆弧起刀点位置 Z-#20; * 下刀至Z方向下刀点 WHILE[#11LE#10] DO1; *当#11?#10时，循环1继续 #11=#11+#17; *#11递增#17 #21=#8-#11*TAN[#4]; *刀具点到原点距离 G01 Z[#11-#20] F[0.2*#9]; *直线插补至#11-#20处 X[#21+#18] Y#18; *直线插补至四分之一圆弧起刀点 G03 X#21 Y0. R#18 F[2*#9]; *四分之一圆弧切入 G02 I-#21 F#9; *圆弧插补 G03 X[#21+#18] Y-#18 R#18 F[2*#9]; *四分之一圆弧切出 END1; *结束循环1 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 平底立铣刀粗加工 球头铣刀精加工 4.2椭圆形零件的内斜面编程 (1)零件图分析 如图5-13所示，编制一个宏程序加工椭圆形零件的内斜面。毛坯尺寸120mm×100mm×25mm，材料为45钢。已知椭圆长半轴长40mm，短半轴长32mm，椭圆高度10mm。 图5-13 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本例为椭圆形零件的内腔加工，加工方式为:使用平底立铣刀，每次从中心下刀，四分之一圆弧切入，逆时针走椭圆轮廓，采用顺铣方式。切出后返回中心，进给至下一层，直至达到预定深度。 粗加工中，铣正六边形至φ69的圆形内腔，具体程序见3.2中程序，在此不做重复编写。 精加工中，铣椭圆内腔至预定尺寸。 2)变量设定 #1=(A) *椭圆长半轴长(小端) #2=(B) *椭圆短半轴长(小端) #3=(C) *椭圆周边斜面高度 #4=(I) *椭圆周边斜面与垂直方向夹角 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 3)刀具选择 φ20的平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序:(平底立铣刀精加工程序) O0542; G91 Z0.; G28 G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1542 A40. B32. C10. I4 D10. H-10. Q1. F240.; M05; M30; 子程序: O1542; G00 Z0.; *快速移动到Z0.面 WHILE[#11LE0.] DO1; *当#11?0时，循环1继续 #11=#11+#17; *Z坐标一次递增#17 G01 Z#11 F#9; *以G01进给降至当前加工深度 #8=#7-#11*TAN[#4]; *每层对应的刀具半径补偿值 G10 L12 P01 R#8; *变量#8赋值给刀具半径补偿值D01 G01 G41 X[#2/2] Y[#2/2] D01 F[3*#9]; *加入刀具半径左补偿 G03 X0. Y#2 R[#2/2] F#9; *四分之一圆弧切入 #12=90.; *#12赋值90? WHILE[#12LE450.] DO2; *当#12?450?时，循环2继续 *椭圆上一点X坐标值 #21=#1*COS[#12]; #22=#2*SIN[#12]; *椭圆上一点Y坐标值 G01 X#21 Y#22 F#9; *以G01逼近加工椭圆 #12=#12+0.5; *#12递增0.5? END2; *循环2结束 G03 X-[#2/2] Y[#2/2] R[#2/2] F[3*#9]; *四分之一圆弧切出 G01 G40 X0. Y0.; *取消刀补并回到零点位置 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 本例是典型的椭圆轮廓周边铣削，在宏程序编制过程中需使用G10指令，在此将G10指令加以介绍。 在FANUC 0i数控系统中，G10是一个比较特殊的指令，在不同的场合又着不同的用途。编程时，用G10指令设定用于刀具长度补偿和刀具半径补偿的偏置量。 若刀具补偿存储器为B型时，指令格式为: G90/G91 G10 L_ P_ R_ ; 其中:L值为10―13. L10:H代码，(长度补偿量)几何偏置量 L11:H代码，(长度补偿量)磨损偏置量 L12:D代码，(半径补偿量)几何偏置量 L13:D代码，(半径补偿量)磨损偏置量 P表示刀具补偿号 R表示绝对值指令(G90)方式下的刀具补偿值;如果在增量值指令(G91)方式下的刀具补偿值，该值与指定的刀具补偿号的值相加和为刀具补偿值。 在加工中，用G10指令改变刀具长度补偿，可以分层加工，若改变刀具半径补偿，则可实现径向多刀切削，例如，粗、半精或精加工。用G10指令改变刀具偏置值，操作者可在刀偏存储画面中看到被修改的刀偏值。用G10指令改变刀偏值，比操作者手动修改要快速可靠。在编程时要记住，当程序结束时，要把刀偏值恢复到初始值，不然再用时就要出错。 4.3正多边形零件的外斜面编程 )零件图分析 (1 如图5-14所示，编制一个宏程序加工正六边形零件的外斜面。毛坯为已加工的正六边形，厚度20mm ，材料为45钢。已知正六边形外接圆半径为40mm，外斜面厚度为10mm。 图5-14 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本例中毛坯为已经过粗加工的正六边形，其粗加工程序详见3.3，在此不做重复叙述。 2)变量设定 #1=(A) *正N边形边数 #2=(B) *正N边形外接圆半径值 #3=(C) *斜面高度 #4=(I) 正N边形周边斜面与垂直方向夹角 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 #18=(R) *四分之一圆弧切入、切出半径值 3)刀具选择 φ20的平底立铣刀 )参考程序: (3 主程序:(平底立铣刀精加工程序) O0543; G28 G91 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1543 A6. B40. C10. I4 D10. H0. Q1. R10. F360.; M05; M03; 子程序: O1543; #5=360./#1; *正N边形圆心角 #6=#2*COS[#5/2]+#7; *首轮初始刀位点到原点距离(Y向) G00 X#18 Y-[#6+#18]; *快速移动到起刀点 Z#11; *快速下刀至#11位置 WHILE[#11LE#3] DO1; *当#11?0时，循环1继续 #11=#11+#17; * Z坐标一次递增#17 G01 Z[#11-#3] F[0.2*#9]; *以G01进给降至当前加工深度 #10=#6-#11*TAN[#4]; *每层初始刀位点到原点距离(Y向) #20=#10/COS[#5/2]; *每层刀心轨迹正六边形半径值 G01 Y-[#10+#18]; *走刀到Y方向四分之一圆弧起刀点 G03 X0. Y-#10 R#18 F#9; *四分之一圆弧切入 #12=0.; *#12赋值0 WHILE[#12LT#1] DO2; *当#12<#1时，循环2继续 #30=-[90.+#5/2]-#12*#5; *任意一点位置时的角度 #21=#20*COS[#30]; *正六边形斜面轮廓上一点X坐标值 *正六边形斜面轮廓上一点Y坐标值 #22=#20*SIN[#30]; G01 X#21 Y#22 F#9; *加工正六边形斜面轮廓 #12=#12+1.; *#12递增1 END2; *循环2结束 G01 X0.; *直线插补至X0.位置 G03 X-#18 Y-[#10+#18] R#18 F[3*#9]; *四分之一圆弧切出 G01 X#18; *回到四分之一圆弧起刀点 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 4.4顶点圆角过渡的正多边形零件的内斜面编程 (1)零件图分析 如图5-15所示，编制一个宏程序加工正八边形零件的内斜面。毛坯为φ120mm×20mm ，材料为45钢。已知正八边形内切圆半径为35mm，过渡圆角为8-R15，周边斜面与垂直方向夹角为30?，内斜面厚度为10mm。 图5-15 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用三爪自定心夹盘装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本例为正八边形零件的内腔加工，加工方式为:使用平底立铣刀，以四分之一圆弧切入到正八边形边上，逆时针走正八边形并倒圆角，采用顺铣方式。切出后返回中心，进给至下一层，直至达到预定深度。 粗加工中，铣正八边形至φ69的圆形内腔，具体程序见3.1中程序，在此不做重复编写。 精加工中，铣正八边形内腔并倒圆角至预定尺寸。 2)变量设定 自变量赋值说明: #1=(A) *正N边形边数 #2=(B) *正N边形内切圆半径值 #3=(C) *斜面高度 #4=(I) 正N边形周边斜面与垂直方向夹角 #7=(D) *平底立铣刀半径 #9=(F) *进给速度 #11=(H) *Z方向自变量赋初值 #17=(Q) *自变量每层递增量 #18=(R) *四分之一圆弧切入、切出半径值 径值 #19=(S) *过渡圆角半3)刀具选择 φ20平底立铣刀 (3)参考程序: 主程序:(平底立铣刀精加工程序) O0544; G28 G91 Z0.; G17 G40 G49 G80; S1200 M03; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; G65 P1544 A8. B3 C10. I30. D10. H0. Q0.5 R10. S1 F360.; M05; M03; 子程序: O1544; #5=360./#1; *正N边形圆心角 #6=#2-#7; *首轮初始刀位点到原点距离(Y向) #8=#19-#7; *过渡圆角半径与刀具半径的差值 G00 X#18 Y[#6-#18]; *快速移动到起刀点 Z#11; *快速下刀至#11位置 WHILE[#11LE0] DO1; *当#11?0时，循环1继续 #11=#11+#17; * Z坐标一次递增#17 G01 Z[#11-#3] F[0.2*#9]; *以G01进给降至当前加工深度 #10=#6+#11*TAN[#4]; *每层初始刀位点到原点距离(Y向) #20=#10/COS[#5/2]; *每层刀心轨迹正六边形半径值 G01 Y[#10-#18]; *走刀到Y方向四分之一圆弧起刀点 G03 X0. Y#10 R#18 F#9; *四分之一圆弧切入 *#12赋值0 #12=0.; WHILE[#12LT#1] DO2; *当#12<#1时，循环2继续 *任意一点位置时的角度 #30=90.+#5/2+#12*#5; #21=#20*COS[#30]; *正六边形斜面轮廓上一点X坐标值 #22=#20*SIN[#30]; *正六边形斜面轮廓上一点Y坐标值 G01 X#21 Y#22 R#8 F#9; *加工正六边形斜面轮廓 #12=#12+1.; *#12递增1 END2; *循环2结束 G01 X0.; *直线插补至X0.位置 G03 X-#18 Y[#10-#18] R#18 F[3*#9]; *四分之一圆弧切出 G01 X#18; *回到四分之一圆弧起刀点 END1; *循环1结束 G00 Z30.; *快速提刀到初始平面 M99; *程序结束并返回 (4)本题回顾: 5零件的倒R面编程 1.外球面编程 (1)零件图分析 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 2)变量设定 粗加工: #1=(A) #2=(B) #3=(C) #7=(D) #9=(F) #17=(Q) #24=(X) #25=(Y) #26=(Z) 精加工: #1=(A) #2=(B) #3=(C) #7=(D) #9=(F) #17=(Q) #18=(R) #24=(X) #25=(Y) #26=(Z) 3)刀具选择 粗加工φ20平底立铣刀 精加工φ16球头铣刀 (3)参考程序 主程序: O0551; G28 G91 Z0.; G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H01 Z30.; S1000 M03; G65 P1551 X0. Y0. Z-50. D10. Q1.F240. A50. B90. C0.; G00 Z50.; M05; M00;(手动换刀) G17 G40 G49 G80; G54 G90 G00 X0. Y0.; G43 H02 Z30.; S2500 M03; G65 P2551 X0. Y0. Z-50. R10. D8. Q0.5 F500. A50. B90. C0.; M05; M30; 粗加工子程序: O1551; #1=50.; #2=90.; #3=0.; #7=10.; #9=240.; #17=0.5; #24=0.; #25=0.; #26=-50.; G52 X#24 Y#25 Z#26; G00 Z[#1+30.]; X0. Y0.; #4=#1*SIN[#2]; #5=#1*COS[#3]+#7; #6=#1*SIN[#3]; #8=1.6*#7; G00 X[#5+2.]; Z[#4+2.]; #11=#4; WHILE[#11GT-#6] DO1; #11=#11-#17; G01 Z#11 F[0.2*#9]; #10=SQRT[#1*#1-#11*#11]+#7; #20=FIX[[#5-#10]/#8]; #12=#20; WHILE[#12GE0] DO2; #21=#10+#12*#8; G01 X#21 F#9; G02 I-#21; #12=#12-1.; END2; Z2.; G01 G91 G90 G00 X[#5+2.]; END1; G00 Z[#1+30.]; G52 X0. Y0. Z0.; M99; % 精加工子程序: O2551; #1=50.; #2=0.; #3=90.; #7=6.; #9=500.; #17=0.5; #18=10.; #24=0.; #25=0.; #26=-50.; G52X#24.Y#25Z#26; G00Z[#1+30.]; #8=#1+#7; #11=#2; WHILE[#11LE#3]DO1; #4=#8*COS[#11]; #5=#8*SIN[#11]; G00X[#4+#18]Y#18; Z[#5-#7]; G03X#4Y0.R#18F[2*#9]; G02I-#4F#9; G03X[#4+#18]Y-#18R#18F[3*#9]; G01Y#18; #11=#11+#17; END1; G00Z[#1+30.]; G52X0.Y0.Z0.; M99; % (4)本题回顾 平底立铣刀粗加工 球头铣刀精加工 2内球面编程 (1)零件图分析 (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 2)变量设定 3)刀具选择 (3)参考程序 (4)本题回顾 3正多边形倒R面编程 (1)零件图分析 如图 所示，编制一个宏程序加工正六边形零件的倒R面。已知正六边形外接圆半径为 40mm，R=10mm。毛坯为已加工的正六边形，厚度20mm 。 图5- (2)工艺分析 1)程序原点及工艺路线 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 本题是正六边形零件的倒R面加工，可引申为正多边形的倒R面加工。这一类工件的加 工难点在于正多边形的轮廓周边的倒角，对于这类倒角，最好采用专用倒角刀具。如果没有 专用刀具，则可采用宏程序的编程方法来进行加工。 2)变量设定 3)刀具选择 粗加工:φ20mm平底立铣刀 精加工:φ12mm球头铣刀 (3)参考程序: 4任意边形倒R面编程 如图 所示，编制一个宏程序加工任意边形零件的倒R面。